** TimeBase基類**

首先看time.h文件，它定義了一個(gè)叫TimeBase的類。注釋中說(shuō)，TimeBase是個(gè)基類，定義了兩個(gè)成員變量uint32_t sec, nsec，還重載了+ ++、? -?、< <<、> >>、= ==等運(yùn)算符。

成員變量uint32_t sec, nsec其實(shí)就是時(shí)間的秒和納秒兩部分，它們合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)完整的時(shí)刻。

至于為啥要分成兩部分而不是用一個(gè)來(lái)定義，可能是考慮到整數(shù)表示精度的問(wèn)題。

因?yàn)?2位整數(shù)最大表示的數(shù)字是2147483647。如果我們要用納秒這個(gè)范圍估計(jì)是不夠的。

你可能會(huì)問(wèn)，機(jī)器人系統(tǒng)怎么會(huì)使用到納秒這么高精度的時(shí)間分辨率，畢竟控制器的定時(shí)器最高精度可能也只能到微秒？

如果你做過(guò)自動(dòng)駕駛項(xiàng)目，有使用過(guò)GPS和激光雷達(dá)傳感器的經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)GPS的時(shí)鐘精度就是納秒級(jí)的，它可以同步激光雷達(dá)每個(gè)激光點(diǎn)的時(shí)間戳。

還有，為什么定義TimeBase這個(gè)基類，原因大家很容易就能猜到。

因?yàn)樵诔绦蚶铮瑫r(shí)間本質(zhì)上就是一個(gè)數(shù)字而已，數(shù)字系統(tǒng)的序關(guān)系（能比較大小）和運(yùn)算（加減乘除）也同樣適用于時(shí)間這個(gè)東西。

當(dāng)然，這里只有加減沒(méi)有乘除，因?yàn)闀r(shí)間的乘除沒(méi)有意義。

Time類

緊接著TimeBase類的是Time類，它是TimeBase的子類。我們做機(jī)器人應(yīng)用程序開發(fā)時(shí)用不到TimeBase基類，但是Time類會(huì)經(jīng)常使用。

now()函數(shù)

Time類比TimeBase類多了now()函數(shù)，它是我們的老熟人了。在開發(fā)應(yīng)用的時(shí)候，我們直接用下面的代碼就能得到當(dāng)前的時(shí)間戳：

ros::Time begin = ros::Time::now(); //獲取當(dāng)前時(shí)間

now()函數(shù)的定義在rostimesrctime.cpp里，因?yàn)樗艹Ｓ煤苤匾P者就把代碼粘貼在這里，如下。

函數(shù)很簡(jiǎn)單，可以看到，如果定義了使用仿真時(shí)間（g_use_sim_time為true），那就使用仿真時(shí)間，否則就使用墻上時(shí)間。

Time Time::now()
{
    if (!g_initialized)
        throw TimeNotInitializedException();
    if (g_use_sim_time)
      {
        boost::mutex::scoped_lock lock(g_sim_time_mutex);
        Time t = g_sim_time;
        return t;
      }
    Time t;
    ros_walltime(t.sec, t.nsec);
    return t;
  }

在ROS里，時(shí)間分成兩類，一種叫仿真時(shí)間，一種叫墻上時(shí)間。

顧名思義，墻上時(shí)間就是實(shí)際的客觀世界的時(shí)間，它一秒一秒地流逝，誰(shuí)都不能改變它，讓它快一點(diǎn)慢一點(diǎn)都不可能，除非你有超能力。

仿真時(shí)間則是可以由你控制的，讓它快它就快。之所以多了一個(gè)仿真時(shí)間，是因?yàn)橛袝r(shí)我們?cè)诜抡鏅C(jī)器人希望可以自己控制時(shí)間，例如為了提高驗(yàn)證算法的效率，讓它按我們的期望速度推進(jìn)。

在使用墻上時(shí)間的情況下，now()函數(shù)調(diào)用了ros_walltime函數(shù)，這個(gè)函數(shù)也在rostimesrctime.cpp里。

剝開層層洋蔥皮，最后發(fā)現(xiàn)，這個(gè)ros_walltime函數(shù)才是真正調(diào)用操作系統(tǒng)時(shí)間函數(shù)的地方，而且它還是個(gè)跨平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)（Windows和Linux）。

如果操作系統(tǒng)是Linux，那它會(huì)使用clock_gettime函數(shù)，在筆者使用的Ubuntu 18.04系統(tǒng)中這個(gè)函數(shù)在usrinclude路徑下。

但是萬(wàn)一缺少這個(gè)函數(shù)，那么ROS會(huì)使用gettimeofday函數(shù)，但是gettimeofday沒(méi)有clock_gettime精確，clock_gettime能提供納秒的精確度。

如果操作系統(tǒng)是Windows，那它會(huì)使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)STL的chrono庫(kù)獲取當(dāng)前的時(shí)刻，要用這個(gè)庫(kù)只需要引用它的頭文件，所以在time.cpp中引用了#include。

具體使用的函數(shù)就是

std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()。

當(dāng)然，時(shí)間得是秒和納秒的形式，所以用了count方法：

uint64_t now_ns = std::chrono::duration_cast< std::chrono::nanoseconds >
                  (std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()).count();

WallTime類

后面又接著聲明了WallTime類和SteadyTime類。